Tần tần tật về định nghĩa Ankadien, tính chất và bộ bài tập áp dụng

Tần tần tật về định nghĩa Ankadien, tính chất và bộ bài tập áp dụng

Bài học hôm nay chúng tôi xin giới thiệu đến các bạn về chất hóa học hữu cơ rất cơ bản và thường hay gặp trong đề thi. Đó chính là Ankadien. Mời các bạn cùng theo dõi bài viết dưới đây để có được câu trả lời!

I. Định nghĩa về Ankadien

    1. Ankadien là gì?

Ankadien, còn được gọi vớ những cái tên là Dien hay Diolefin có đặc điểm là mạch hở có hai liên kết nối đôi trong phân tử, là Hiđrôcacbon không no.

Ta có công thức tổng quát của dãy ankadien là: \(C_nH_{2n-2} (n ≥ 3)\)

Phân loại:

• Hai nối đôi liền nhau

Ví dụ: \(CH_3-CH=C=CH_2 (buta-1,2-dien)\)

• Hai liên kết đôi cách nhau bởi 2 liên kết đơn trở lên

Ví dụ: \(CH_2=CH-CH_2-CH=CH_2 (Penta-1,4-dien)\)

• Ankadien liên hợp là gì? là hai liên kết đôi cách nhau bởi 1 liên kết đơn.

Ví dụ: \(CH_2=CH-CH=CH_2 (butadien)\)

Công thức liên quan:

•  Bài 30. Ankađien
•  Bài 31. Luyện tập: Anken và Ankadien

    2. Tính chất hóa học của Ankadien

• Phản ứng cộng

Cộng\(H_2: C_nH_{2n-2} + 2H_2 (t^o, Ni) → C_nH_{2n+2}\)

Cộng \(Br_2:\) (với tỷ lệ 1:1) cộng vị trí (1:2) xảy ra tại nhiệt độ thấp, cộng vị trí (1:4) xảy ra ở nhiệt độ cao.

Phương trình phản ứng:

- Cộng \(Br_2:\) (1:2)

\(CH_2 = CH – CH = CH_2 +  Br_2  \rightarrow  CH_2 = CH – CHBr – CH_2Br\)

\(CH_2 = CH – CH = CH_2 +  Br_2 \rightarrow CH_2Br – CH = CH – CH_2Br\)

Tổng quát: \(C_nH_{2n-2} + 2Br_2 → C_nH_{2n-2}Br_4\)

- Cộng Hidro halogenua

\(CH_2 = CH – CH = CH_2 +  HBr \rightarrow CH_2 = CH – CH_2 – CH_2Br\)

\(CH_2 = CH – CH = CH_2 +  HBr \rightarrow CH_3 – CH = CH – CH_2Br\)

Cộng \(Br_2:\) hoặc HX theo tỷ lệ (1:1) + Cộng theo tỷ lệ (1:2) xảy ra ở nhiệt độ thấp

- Phản ứng cộng theo tỷ lệ (1:4) xảy ra ở nhiệt độ cao.

• Phản ứng trùng hợp

\(nCH_2=CH-CH=CH_2→(-CH_2-CH=CH-CH_2-)_n\)

Phản ứng trên của ankadien dùng trong chế tạo cao su Buna.

• Phản ứng Oxi hóa

Phản ứng oxi hóa của ankadien hoàn toàn: \(2C_4H_6 + 11O_2 \rightarrow 8CO_2 + 6H_2O\)

Phương trình tổng quát: \(C_nH_{2n-2} + \dfrac{(3n-1)}{2}O_2 \rightarrow nCO_2 + (n-1)H_2O\)

\(\Rightarrow nCO_2 > nH_2O \ và \ nCO_2 - nH_2O = nC_nH_{2n-2}\)

Phản ứng oxi hóa của ankadien không hoàn toàn sẽ gây ra hiện tượng làm mất màu dung dịch kali penmanganat.

II. Bảng so sánh Ankan Anken Ankin Ankadien

III. Bài tập Ankadien

Bài 1: Từ đá vôi, than đá, viết các phương trình phản ứng điều chế các loại cao su nhân tạo: Buna, Buna-S, Buna-N, Cloropren, Isopren.

Bài 2:  Nhôm cacbua được tạo ra do nhôm oxit tác dụng với cacbon ở nhiệt độ cao. Nhôm cacbua cũng được tạo ra do nhôm tác dụng với cacbon ở nhiệt độ cao. Từ nhôm, than và các chất vô cơ khác, hãy viết phuơng trình phản ứng điều chế các loại cao su nhân tạo: Buna, Buna-S, Buna-N, Cloropren và Isopren.

Bài 3: Từ khí thiên nhiên, viết các phản ứng tạo các loại cao su nhân tạo: Buna, Buna-S, BunaN, Cloropren, Isopren. Cho biết stiren có thể được điều chế theo như sau: Benzen tác dụng etyl clorua có xúc tác AlCl3, tạo etyl benzen (phản ứng Friedel- Crafts). Đehiđro hóa etyl benzen, thu được stiren.

Bài 4: Axetilen tác dụng axeton trong môi trường bazơ, từ đó có thể điều chế cao su isopren; Axetilen tác dụng axit xianhiđric (acid cianhidric, HCN), điều chế được nitrinacrilic; Vinylaxetilen tác dụng hiđroclorua có thể điều chế cloproren;... Viết các phương trình phản ứng điều chế các loại cao su nhân tạo.

IV. Ứng dụng của Ankadien

Ankadien liên hợp là thành phần chính cấu tạo nên cao su nhân tạo. Từ butađien-1,3 ta sử dụng để điều chế ra cao su Buna, cao su Buna-S, cao su Buna-N theo các phương trình hóa học sau đây:

• \(nCH_2=CH- CH=CH_2 (TH, Na )\rightarrow (-CH_2-CH=CH-CH_2-)_n\\ Butađien-1,3 \rightarrow \ Cao \ su \ buna\)
• \(nCH_2=CH-CH=CH_2+ nC_6H_5-CH=CH_2 (ĐTH, Na) \rightarrow  (-CH_2-CH=CH-CH_2-CH-CH_2-)_n\\ Butađien-1,3 \rightarrow Stiren \ C_6H_5 \rightarrow Cao \ su \ buna-S\)
• \(nCH_2=CH-CH=CH_2 + nCH_2=CH-CN ( ĐTH, Na)\rightarrow (-CH_2-CH=CH-CH_2-CH-CH_2-)_n \\Butađien-1,3 \rightarrow Nitrinacrilic \ CN \ Acrilonitrin \rightarrow Cao \ su \ buna-N\)

Với những kiến thức tổng hợp trên hy vọng rằng nó đã giúp bạn giải đáp phần nào chất hóa học Ankadien. Chúc các bạn thành công!